Rapport 500124002
W.J. Willems et al.
Verkenning milieugevolgen van het
nieuwe mestbeleid
Achtergrondrapport Evaluatie Meststoffenwet 2007
Rijkswaterstaat
Waterdienst
Verkenning milieugevolgen van
het nieuwe mestbeleid
Achtergrondrapport Evaluatie Meststoffenwet 2007
W.J. Willems1, A.H.W. Beusen1, L.V. Renaud2, H.H. Luesink2, J.G. Conijn2,
G.J. v.d. Born1, J.G. Kroes2, P. Groenendijk2, O.F. Schoumans 2 en H. v.d. Weerd3
Contact: W.J. Willems
Landbouw en Duurzaamheid Landelijk gebied jaap.willems@mnp.nl
1 Milieu- en Natuurplanbureau 2 Wageningen-UR
3 Rijkswaterstaat RIZA, thans Waterdienst
Dit project is mede in opdracht van het Ministerie van Landbouw, Natuurbeheer en Voedselkwa-liteit (LNV) uitgevoerd en is onderdeel van het project Evaluatie Meststoffenwet (nr. 5000124). Planbureau voor Leefomgeving, Postbus 303, 3720 AH Bilthoven, telefoon: 030-274 27 45; fax: 030-274 44 79
Rijkswaterstaat Waterdienst
Rapport in het kort
Verkenning milieugevolgen van het nieuwe mestbeleid Evenwichtsbemesting voor fosfaat wordt bereikt
Als de indicatieve fosfaatgebruiksnormen tot 2015 worden opgevolgd, dan betekent dit een aanzienlijke daling van het fosfaatoverschot op landbouwgrond. Het resterende overschot wordt geraamd op circa 2 kg/ha. Dat is kleiner dan het onvermijdelijke fosfaatverlies van 5 kg/ha van het toelaatbare overschot bij evenwichtsbemesting voor fosfaat, zoals verwoord in het 3e Actie-programma in het kader van de Nitraatrichtlijn. Echter voor gronden waar de fosfaattoestand hoog is (circa 30% van areaal), is evenwichtsbemesting gelet op de huidige bemestingsadviezen te hoog. De adviezen geven aan dat bemesting hier achterwege kan blijven.
Nitraatdoelstelling grondwater van zandgebieden binnen bereik, maar in het zuiden nog een forse overschrijding
Met de stikstofgebruiksnormen van 2009 (voor uitspoelingsgevoelige akker- en tuinbouwgewas-sen 10% lagere normen dan 2006) zal de nitraatconcentratie in het Nederlandse zandgebied op termijn (na 2015) 55 mg/l bedragen. Hiermee wordt de doelstelling van 50 mg/l benaderd. Naar verwachting zal in het zuidelijk zandgebied de nitraatnorm ook na 2009 nog aanzienlijk worden overschreden (gemiddelde concentratie circa 80 mg/l).
Emissie van nutriënten naar oppervlaktewater neemt af
Het nieuwe mestbeleid, dat in 2006 in werking is getreden, verlaagt de belasting van het opper-vlaktewater met stikstof en fosfor ten opzichte van de referentie 2006 in 2015-2030 met circa 14% (stikstof; bijdrage variant met stikstofgebruiksnormen van 2009) en circa 8% (fosfor; bijdrage variant met fosfaatgebruiksnormen van 2015). Voor fosfor keert de trend om van een geringe stijging naar een geringe daling.
Prognose nutriëntenconcentratie in landbouwbeïnvloed oppervlaktewater
De verwachte stikstof- en fosforconcentraties in het dominant door de landbouw beïnvloede oppervlaktewater zijn berekend voor 2015-2030 door toepassing van een schaalfactor ten opzichte van historische monitoringgegevens. De variant 2015AT-20 leidt voor stikstof tot gemiddelde concentraties die overeenkomen met het traject van indicatieve waarden voor nutriëntenconcentraties behorend bij het Goede Ecologische Potentieel (GEP: stikstof < 4 mg/l; fosfor < 0,15 mg/l). Voor fosfor liggen de gemiddelde concentraties boven de indicatieve GEP-waarden. Voor wateren in gebieden met klei en veen zijn de berekende fosforconcentraties nog hoger, maar ook onzeker.
Trefwoorden: Gebruiksnormen, dierlijke mest, kunstmest, stikstof, fosfor, grondwaterkwaliteit, af- en uitspoeling, oppervlaktewaterkwaliteit.
Abstract
Emission of nutrients to soil and water: an assessment of the effects of the new fertiliser and manure policy
This study assesses the future environmental effects of the new Dutch fertiliser and manure policy. It is performed by using the national model STONE. The assessment leads to the follo-wing conclusions:
As a result of the application standards for phosphate in 2015 (equilibrium fertilisation), the phosphate surplus on the soil surface balance will be about 2 kg/ha. This is less than the unavoi-dable loss of 5 kg/ha mentioned in the Third Dutch Action Programme (2004-2009) concerning the Nitrates Directive.
The 2009 nitrogen application standards (with 10% reduction of the 2006 standards for vulne-rable avulne-rable and horticultural crops on sand and loess soils) will ultimately (after 2015) lead to an average nitrate concentration in the sandy areas of about 55 mg/l. The nitrate standard of 50 mg/l will be approached. However, in the southern sandy area (groundwater body Meuse-sand) the nitrate standard (average nitrate concentration 80 mg/l) will be exceeded substantially. Due to the new policy on fertiliser and manure application in Dutch agriculture of 2006, the nitrogen emission to surface water will be about 14% lower when the 2009 standards are 10% below the 2006 application standards. For phosphorus the effect of equilibrium fertilisation in 2015 is a reduction of 4%, compared to the effect of the 2006 application standards. The present trend of a small increase is expected to change into a slightly decreasing trend.
Estimation of future nutrient concentrations in surface water in agricultural areas is based on a scale factor, relating the predicted concentrations to the actually measured concentrations, over the years 1995-2005. Predicted average nitrogen concentrations comply with the values set for the Good Ecological Potential (GEP: max. 4 mg/l).
The average phosporus concentrations are predicted to exceed the GEP values (max 0,15 mg/l). For surface waters in areas with clay and peat soils, however, the predicted concentration levels are more uncertain.
Key words: Application standards, nitrogen, phosphorus, manure, fertiliser, groundwater quality, leaching, surface water quality.
Voorwoord
Dit rapport bevat de resultaten van het onderdeel ‘ex ante milieu’van de Evaluatie
Meststoffen-wet 2007 (EMW) en is bovendien een vervolg op het rapport Nutriëntenbelasting van bodem en water, verkenning van de gevolgen van het nieuwe mestbeleid (Willems et al., 2005), waarin een eerste verkenning is uitgevoerd naar de gevolgen van het stelsel van gebruiksnormen dat per 1 januari 2006 in werking is getreden.
Het Ministerie van Landbouw, Natuurbeheer en Voedselkwaliteit heeft in juli 2006 de opdracht tot het uitvoeren van deze studie aan WUR-Alterra gegeven.
De auteurs willen de volgende personen speciaal bedanken voor hun bijdrage aan deze rapportage:
Sietske v.d. Sluis (PBL) Erwin van Boekel (Alterra) Arno Hooijboer (RIVM)
Inhoud
SAMENVATTING 13 1. INLEIDING 17 1.1 Achtergrond/kader 17 1.2 Vraagstelling 17 2. WERKWIJZE 19 2.1 Inleiding 19 2.2 Aanpak 192.3 Varianten van gebruiksnormen 20 2.4 Beoordeling van milieugevolgen 23
3. HET GEBRUIKTE MODELINSTRUMENTARIUM 27 3.1 Modelschematisatie en modelinvoer 27
3.2 Modelversie en modelaanpassingen 28 3.3 Modeltoetsing 29
4. ONTWIKKELING VAN DE MESTGIFT 33 4.1 Inleiding 33
4.2 Berekening van de dierlijke mestgift 33
4.3 Gewascompensatie en berekening van de kunstmestgift 34 4.4 Stikstof- en fosfaatgiften 35
5. RESULTATEN MODELBEREKENINGEN 41 5.1 Inleiding 41
5.2 Nutriëntenoverschotten van landbouwgronden 41 5.3 Kwaliteit van het bovenste grondwater (nitraat) 46 5.4 Stikstof- en fosforbelasting van het oppervlaktewater 52 5.5 Prognose van nutriëntenconcentraties in het regionale water 62 6. DISCUSSIE 69
6.1 Inleiding 69
6.2 Evenwichtsbemesting voor fosfaat 69
6.3 Vergelijking met metingen en andere informatiebronnen 70 6.4 Onzekerheden 72
7. CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN 77 7.1 Conclusies 77
7.2 Aanbevelingen 80 Literatuur 83
Bijlage 1. Beschrijving van de belangrijkste modelaanpassingen 85 Bijlage 2. Uitgangspunten bemestingsberekeningen met mambo 93 Bijlage 3. Doelstelling voor nitraat in grondwater 99
Bijlage 4. Weerjaarreeksen en toelichting op gemiddeld weerjaar 1985 101 Bijlage 5. Kenmerken drainage naar oppervlaktewater 107
Bijlage 6. Vergelijking met bodembalansen cbs 111 Bijlage 7. Alternatieve aanpak van rekenvarianten 115
Bijlage 8. Kenmerken van grondwaterlichamen met zandgrond 117
Bijlage 9. Vergelijking met metingen van drainwater, grondwater en bodemvocht 119 Bijlage 10. Werkwijze prognose kwaliteit oppervlaktewater 127
Samenvatting
Dit rapport is onderdeel van de Evaluatie Meststoffenwet 2007 (deelproject ex ante milieu). Het verkent de gevolgen voor het milieu (grondwater en oppervlaktewater) van gebruiksnormen voor stikstof en fosfaat en van enkele aanvullende maatregelen op basis van de in 2006 in werking getreden, sterk gewijzigde, mestregelgeving.
Omdat ten tijde van de evaluatie de gebruiksnormen voor stikstof van 2009 voor uitspoelings-gevoelige akker- en tuinbouwgewassen op zand- en lössgrond nog niet beschikbaar waren, is gerekend met varianten van stikstofgebruiksnormen, te weten 10-30% korting ten opzichte van de gebruiksnormen van 2006. Voor fosfaat is gerekend met de indicatieve gebruiksnormen van 2009 tot en met 2015. De gebruiksnormen van 2006 zijn als referentie genomen.
De vraagstelling voor het deelproject ex ante milieu luidde:
Zijn de stikstofgebruiksnormen van 2009 voldoende om de doelstelling van 50 mg/l nitraat in •
het grondwater te realiseren? Wanneer wordt deze doelstelling gerealiseerd?
Blijft er een gat bestaan tussen de fosfaatgebruiksnormen en evenwichtsbemesting voor •
fosfaat?
Zijn de fosfaatgebruiksnormen na 2009 voldoende om te voldoen aan de eisen van de Kader-•
richtlijn Water voor het oppervlaktewater, en wanneer is dit het geval ?
Welke kwaliteit van het oppervlaktewater wordt gerealiseerd met de stikstofgebruiksnor-•
men van 2009? Zijn deze voldoende voor de eisen van de Kaderrichtlijn Water voor het oppervlaktewater?
Nitraatdoel grondwater komt landelijk binnen bereik, maar niet in Zuid-Nederland
Gemiddeld voor het gehele landbouwareaal wordt met de gebruiksnormen van 2006 aan de nitraatdoelstelling voldaan. Dit komt door de lage concentraties in grondwater van klei- en veen-gronden. Voor lössgronden konden geen betrouwbare uitspraken worden gedaan.
Gemiddeld voor alle zandgronden is in de periode 2010 - 2015 echter nog sprake van over-schrijding van de nitraatdoelstelling van 50 mg/l. De gemiddelde concentratie in het bovenste grondwater van zandgronden is berekend op 58 mg/l. Hierbij is uitgegaan van de rekenvariant 2009AT-10 (gebruiksnormen van 2009 voor alle gewassen behalve voor de uitspoelingsgevoe-lige AT-gewassen: hier is de stikstofgift 10% lager dan in 2006).
Door naijling na 2015 kan de gemiddelde concentratie in het zandgebied nog iets lager worden, namelijk 55 mg/l. Hiermee komt de nitraatdoelstelling binnen bereik.
Als bij de uitspoelingsgevoelige AT-gewassen op zand de stikstofgebruiksnormen 20% lager zijn dan in 2006 (2015AT-20) dan leidt dit op termijn (na 2015) tot gemiddeld 53 mg/l nitraat in het grondwater van de zandgebieden.
Pas wanneer de stikstofgebruiksnorm van alle gewassen op zand nog eens met ruim 30% wordt gekort ten opzichte van de 2009-normen (variant 2015Nstreng) dan komt de gemiddelde nitraat-concentratie beneden de 50 mg/l.
Op de schaal van grondwaterlichamen wordt bij de variant 2009AT-10 in 2010-2015 overal aan de nitraatdoelstelling voldaan, behalve in het zuidelijke zandgebied (grondwaterlichaam Maas-zand). De concentratie ligt hier 50 mg/l hoger dan in de andere grondwaterlichamen met zand-grond (gemiddeld 86 mg/l respectievelijk 36 mg/l). Dit komt door een grotere gevoeligheid van de bodem voor uitspoeling van nitraat. Dit gebied omvat het hoogste percentage zandgrond in combinatie met een groot aandeel uitspoelingsgevoelige gronden.
De vraag wanneer de nitraatdoelstelling binnen bereik komt, is niet exact te beantwoorden, maar uit de berekeningen met constant weer kan afgeleid worden dat circa 5 jaar na aanscherping van de gebruiksnormen, de nitraatconcentratie niet verder afneemt.
In 2015 wordt evenwichtsbemesting voor fosfaat bereikt
Voor fosfaat is evenwichtsbemesting gedefinieerd als ‘Gift = onttrekking + onvermijdelijk
verlies’, waarbij het landbouwkundig onvermijdelijk verlies beleidsmatig is vastgesteld op een waarde kleiner dan of gelijk aan 5 kg/ha.
Op grond van de fosfaatgebruiksnormen van 2015 is het gemiddelde fosfaatoverschot berekend op 2 kg/ha (2015-2030) en dit ligt beneden de waarde van 5 kg/ha.
Op landelijke schaal komt de ophoping van fosfaat in landbouwgrond vrijwel tot stilstand, als rekening wordt gehouden met af- en uitspoeling naar oppervlaktewater.
De rekenvariant die uitgaat van een lagere N-gift bij alle gewassen (2015Nstreng) leidt tot een toename van het fosfaatoverschot en van de fosfaatophoping. Dit komt doordat bij de lagere stikstofgift de afvoer van fosfaat via het geoogste gewas afneemt. De interactie tussen de gebruiksnormen voor stikstof en fosfaat is een onderwerp dat nadere aandacht behoeft.
Emissie van stikstof en fosfor naar oppervlaktewater neemt af
Veranderingen in de mestgift, als gevolg van aanscherping van stikstofgebruiksnormen per 2009, en aanscherping van de fosfaatgebruiksnormen naar evenwichtsbemesting in 2015 hebben een beperkt effect op de stikstof- en fosforemissie naar oppervlaktewater.
Voor de emissie op langere termijn is gekeken naar het effect van de variant 2015AT-20. Hierbij hoort evenwichtsbemesting voor fosfaat, en voor stikstof gelden de gebruiksnormen 2009. Uitzondering vormen de uitspoelingsgevoelige AT-gewassen op zand en löss waarvoor een korting van 20% ten opzichte van 2006 is aangehouden. Deze variant leidt gemiddeld in de periode 2015-2030 tot een emissiereductie voor stikstof van 14% (3,4 kg/ha) en voor fosfor van 7% (0,14 kg/ha) ten opzichte van de referentievariant (2006). De meest stringente stikstofvariant (2015Nstreng) leidt tot een afname van de stikstofemissie vanuit landbouwgronden van 24% ten opzichte van de referentievariant.
Evenwichtsbemesting voor fosfaat in 2015 heeft verder tot gevolg dat de emissie van fosfor naar het oppervlaktewater ombuigt van een licht stijgende trend (effect van de gebruiksnorm 2006) naar een licht dalende emissie. Hiermee wordt in elk geval voldaan aan de minimumeis van de Kaderrichtlijn Water (KRW), namelijk geen verslechtering van condities voor waterafhankelijke ecosystemen (stand still).
Verwachte kwaliteit oppervlaktewater
Of aan de doelen van de KRW wordt voldaan, hangt af van de nutriëntenconcentraties die nodig zijn om een ecologische toestand te realiseren die voor sterk veranderde en kunstmatige wateren als Goed Ecologisch Potentieel (GEP) is gedefinieerd. Deze nutriëntenconcentraties verschillen per watertype. Gekeken is naar de bovengrens van GEP-waarden. Voor fosfor is dit 0,15 mg/l, voor stikstof 4 mg/l.
De verwachte stikstof- en fosforconcentraties in het dominant door de landbouw beïnvloede oppervlaktewater zijn berekend voor 2015-2030 door toepassing van een schaalfactor ten opzichte van historische monitoringdata om het verschil tussen de berekende concentraties in het af- en uitspoelende water met gemeten concentraties in het oppervlaktewater te overbruggen. De variant 2015AT-20 leidt voor stikstof tot gemiddelde concentraties die overeenkomen met het traject van indicatieve waarden voor het Goede Ecologische Potentieel (GEP). Voor fosfor liggen de gemiddelde concentraties net boven de indicatieve GEP-waarden. Met name voor wateren in gebieden met klei en veen liggen de gemiddelde fosforconcentraties ruimer boven deze GEP-waarden, maar hier zijn de concentraties onzeker.
Er is niet specifiek onderzocht wanneer een bepaalde waterkwaliteit wordt bereikt. De bere-keningen hebben zich gericht op een concentratieniveau op de langere termijn (periode 2015-2030).
Onzekerheden en plausibiliteit
De verkenning van de gevolgen voor het milieu is uitgevoerd met behulp van het model STONE. Aan deze verkenning kleeft een aantal onzekerheden die vooral in kwalitatieve zin worden aangegeven. In deze rapportage is ook aandacht besteed aan de plausibiliteit van STONE. Trends in metingen van stikstofuitspoeling onder zand en klei en gemiddelde waarden van fosforuitspoeling onder zand blijken reproduceerbaar met STONE. Dit geeft vertrouwen in de met het modelinstrumentarium berekende trends.
1. Inleiding
1.1
Achtergrond/kader
Het voorliggende rapport bevat de achtergronddocumentatie van het onderdeel ex ante milieu van de Evaluatie Meststoffenwet 2007 (EMW) waarvan een samenvatting is opgenomen in hoofdstuk 6.4 van het rapport Werking van de Meststoffenwet 2006 (MNP, 2007).
Doel van dit rapport is om de gehanteerde methode te beschrijven en de resultaten nader toe te lichten.
De vraagstelling die ten grondslag ligt aan dit rapport moet worden geplaatst in het licht van de te nemen besluiten over de stikstofgebruiksnormen voor uitspoelingsgevoelige akker- en tuin-bouwgewassen op zandgrond in 2008 en 2009. Daarnaast was behoefte aan een nadere verken-ning voor de periode daarna, met het oog op de implementatie van de Kaderrichtlijn Water.
1.2 Vraagstelling
In het Masterplan Evaluatie en Monitoring Nieuw Mestbeleid van het ministerie van LNV (LNV, 2006) zijn voor het onderdeel ‘ex-ante toetsing van de gebruiksnormen’ de volgende acht evaluatievragen gesteld:
Stikstofgebruiksnormen op zandgrond in 2008 en 2009
In hoeverre zijn de voorgestelde stikstofgebruiksnormen voor 2008-2009 voldoende scherp •
om te komen tot de doelstelling van 50 mg nitraat/liter grondwater, uitgesplitst naar te onder-scheiden grondsoorten (klei, veen, droog zand, nat zand, löss) en sectoren en geaggregeerd naar de grotere grondwaterlichamen? (vraag 32)
•
Op welk moment wordt de norm van 50 mg nitraat/l in het grondwater gerealiseerd indien •
vanaf 2009 de voorgestelde definitieve stikstofgebruiksnormen worden voorgeschreven, onderscheiden naar grondsoort (klei, veen, droog zand, nat zand, löss)? (vraag 33)
Fosfaatgebruiksnormen in 2009 en daarna
Blijft er een gat bestaan, en zo ja hoe groot, tussen de voorgestelde normen en evenwichtsbe-•
mesting voor fosfaat? (vraag 35)
Is het voorgestelde systeem van differentiatie voldoende om te komen tot evenwichtsbemes-•
ting? (vraag 36)
Wordt met de normen die resulteren in evenwichtsbemesting voldaan aan de eisen van de •
KRW? (vraag 37)
Op welk moment wordt voldaan aan de eisen van de KRW, onderscheiden naar grondsoort •
(klei, veen, droog zand, nat zand, löss), indien voor fosfaat vanaf 2015 evenwichtsbemesting wordt toegepast? (vraag 39)
Stikstofgebruiksnormen vanaf 2009
Welke oppervlaktewaterkwaliteit wordt gerealiseerd met de normstelling van 2009 en in •
welk jaar wordt deze kwaliteit bereikt (naijleffect)? (vraag 40)
Is er sprake van een gat tussen de gerealiseerde oppervlaktewaterkwaliteit en de (te verwach-•
ten) doelstellingen uit KRW? (vraag 41)
De vragen 32, 33, 40 en 41 worden behandeld in paragraaf 5.3. Vraag 35 komt aan de orde in paragraaf 5.2. Op de vragen 37 en 39 wordt ingegaan in paragraaf 5.4.
Vraag 36 over gedifferentieerde fosfaatgebruiksnormen kon in dit evaluatieproject niet worden behandeld omdat nog geen voorstel voor dergelijke gebruiksnormen is gedaan dat zou kunnen worden geëvalueerd.
2. Werkwijze
2.1
Inleiding
Dit hoofdstuk bevat een toelichting op de wijze waarop de gestelde evaluatievragen zijn beant-woord, en met name op de manier waarop de gebruiksnormen voor stikstof en fosfaat zijn vertaald in rekenvarianten.
Verder wordt ingegaan op de milieudoelstellingen voor stikstof en fosfor in grond- en opper-vlaktewater en laat dit hoofdstuk zien hoe wordt beoordeeld of aan deze doelstellingen wordt voldaan.
2.2 Aanpak
In navolging van vorige evaluaties van de Meststoffenwet in 2002 (RIVM, 2002) en 2004 (RIVM, 2004a) zijn ook voor de EMW 2007 de gevolgen van mestmaatregelen, waaronder de introductie van de gebruiksnormen op de bodemkwaliteit, grondwaterkwaliteit en nutriënten-belasting van het oppervlaktewater, in beeld gebracht. Hiervoor is hetzelfde instrumentarium gebruikt dat voor eerdere evaluaties is gebruikt, namelijk het consensus-model STONE dat is ontwikkeld voor beleidsevaluaties op nationale schaal. Het model STONE is tot stand gekomen in een samenwerkingsverband van WUR, MNP (thans PBL) en RIZA (thans Waterdienst). Voor het binnen de gestelde termijn opleveren van de gevraagde resultaten was het noodzakelijk dat tijdig voorstellen voor stikstofgebruiksnormen van AT-gewassen op zand en löss (2009) door de opdrachtgever zouden worden aangeleverd. Op basis hiervan zou de verdeling van de kunst-mest- en dierlijke mestgiften binnen Nederland kunnen worden berekend, alvorens het STONE modelinstrumentarium zou kunnen worden ingezet (Figuur 2.1).
Omdat er geen voorstellen voor stikstofgebruiksnormen voorlagen, is besloten rekenvarianten van mogelijke stikstofgebruiksnormen te analyseren, uitgaande van de gebruiksnormen van 2006 (referentievariant).
Omdat in het kader van de EMW 2007 ook getoetst moet worden aan doelstellingen voor de kwaliteit van oppervlaktewater, was voorzien dat additioneel een inschatting gemaakt zou
worden van de processen die nog in het oppervlaktewater zelf optreden (oppervlaktewater kwaliteitsmodule; Figuur 2.1). Hiervoor zouden gegevens die binnen het LNV onderzoekpro-gramma Mest en Mineralen zijn verzameld, nader bewerkt moeten worden om voor de verschil-lende stroomgebieden inzicht te krijgen in de zogenoemde retentiefactoren. De onzekerheden over de afleiding en de betekenis van deze factoren waren dermate groot dat afgezien is van deze benadering.
Uiteindelijk is voor een andere aanpak gekozen door de berekende nutriëntenconcentraties in het af- en uitspoelende water direct in verband te brengen met de waarnemingen van oppervlak-tewater dat voornamelijk door de landbouw beïnvloed is (CIW-Limno data; Bakker, 2007).
2.3 Varianten van gebruiksnormen
Als vertrekpunt voor de rekenvarianten van gebruiksnormen gelden de thans bekende gebruiks-normen. Tabel 2.1 geeft de stikstofgebruiksnormen van 2006 en de relatieve hoogte van de
Tabel 2.1 Stikstofgebruiksnormen voor enkele gewassen in 2006 (kg/ha N) en het relatieve verloop daarvan in de periode 2007 tot en met 2009, waarbij 2006 =100. Daar waar een x is vermeld, moest ten tijde van de uitvoering van de evaluatie nog besluitvorming plaatsvinden.
Gewas Bodem 2006 2007 2008 2009
N (kg/ha) In % ten opzichte van 2006
Gras en maïs
Gras (maaien + weiden) Klei 345 100 94 90
Zand/löss 300 97 92 87
Veen 290 100 91 91
Maïs met derogatie Klei 160 100 100 100
Zand/löss 155 100 100 97
Maïs zonder derogatie Klei 205 100 90 90
Zand/löss 185 95 x x Uitspoelingsgevoelige AT-gewassen Suikerbieten Klei 165 100 91 91 Zand/löss 150 97 x x Consumptieaardappelen Klei 275 100 91 91 Zand/löss 265 94 x x Zetmeelaardappelen Klei 265 100 91 91 Zand/löss 240 96 x x Broccoli Klei 295 100 92 92 Zand/löss 270 94 x x
Chinese kool Klei 200 100 90 90
Zand/löss 180 94 x x Overige AT-gewassen Wintergerst Klei 155 100 90 90 Zand/löss 140 100 x x Wintertarwe Klei 245 100 92 92 Zand/löss 190 100 x x
gebruiksnormen van enkele gewassen in de periode 2007 tot en met 2009 weer zoals voorzien in 2005.
Voor zand- en lössgronden, met name voor gras en maïs op bedrijven met derogatie, zijn de gebruiksnormen van 2009 reeds geformuleerd. Voor gras is de norm 13% lager dan in 2006, voor maïs is de reductie 3%. Voor alle overige gewassen op zand- en lössgronden moesten ten tijde van het uitvoeren van dit project de gebruiksnormen nog worden vastgesteld.
Voor alle gewassen op klei- en veengrond liggen de stikstofgebruiksnormen van 2009 vast. Deze liggen voor AT-gewassen 8-10% onder het niveau van 2006. Echter, zowel voor gras op veen als voor AT-gewassen op klei is de gebruiksnorm van 2006 op 110% van het bemestingsadvies vastgesteld om de overgang van het oude stelsel (MINAS) naar het nieuwe stelsel zonder grote problemen te laten verlopen. Dat betekent dat in 2009 dit adviesniveau wordt benaderd.
De fosfaatgebruiksnormen liggen vast tot en met 2008. Na 2008 gaat het om indicatieve gebruiksnormen (Tabel 2.2).
Voor de jaren 2005, 2006 en 2007 zijn er nog afzonderlijke normen voor fosfaat uit dierlijke mest geformuleerd. Met ingang van 2008 is er één gebruiksnorm ongeacht de mestsoort. In januari 2007 werden een aantal rekenvarianten voor stikstof- en fosfaatgebruiksnormen onderscheiden. Deze zijn samengevat in Tabel 2.3.
De rekenvariant 2009AT-10 is een realistische variant voor stikstofgebruiksnormen per 2009. Met de variant 2015AT-20 wordt evenwichtsbemesting voor fosfaat gesimuleerd.
De variant 2015Nstreng is doorgerekend om te kijken wat het effect van een stringente stikstof-normering zou kunnen zijn.
Tabel 2.2 Gebruiksnormen voor fosfaat (kg/ha) in de periode 2005 tot en met 2015 1. ( bron: Memorie van Toelichting ontwerp wijziging Meststoffenwet)
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
Grasland 130 (110)2 110 105 100 95 95 95 95 95 95 90
Bouwland 115 (85) 2 95(85) 2 90(85) 2 85 80 75 70 70 65 65 60
1) De normen voor 2009 en daarna zijn indicatief en zullen bij AMvB worden vastgesteld. 2) Tussen haakjes de maximale fosfaatgift met dierlijke mest.
Overige bemestingsmaatregelen
Voor deze studie zijn de volgende aanvullende maatregelen in de beschouwing betrokken: Verplicht vanggewas na maïs op zand- en lössgrond met ingang van 2006.
•
Periode waarin het niet toegestaan is om dierlijke mest bij akkerbouw op klei toe te dienen •
wordt met ingang van 2005 geleidelijk aangescherpt. In 2005 geldt een verbod voor de periode 1 december tot 1 februari (2 maanden). In 2009 is het tussen 15 september en 1 februari niet toegestaan dierlijke mest uit te rijden (4,5 maand). De mestgiften vanaf 2005 tot en met 2009 zijn hieraan aangepast.
De volgende bemestingsmaatregelen zijn niet meegenomen in deze studie:
mestvrije zones langs bepaalde waterlopen (beken) in het hoger gelegen deel van Nederland; •
nadere regels voor het scheuren van grasland in het najaar. Op zandgrond is scheuren toege-•
staan van 1 februari tot 10 mei en op klei- en veengrond van 1 februari tot 15 september. Naar het scheuren van grasland is in indicatieve zin onderzoek gedaan (Velthof, 2005), maar het verwachte effect op de stikstofuitspoeling was gering en woog niet op tegen de grote inspanning die nodig zou zijn om het model in die zin aan te passen. Voor berekening van het milieueffect van bemestingsvrije zones langs bepaalde waterlopen (beken) is het huidige STONE-instrumen-tarium niet geschikt. Bovendien is de locatie van de bufferstroken niet precies bekend. Om deze redenen zijn beide maatregelen niet meegenomen in deze studie.
Tabel 2.3. Rekenvarianten van gebruiksnormen per gewas (in kg/ha stikstof of fosfaat). De normen in groen zijn reeds vastgesteld, in geel indicatief, in blauw aanscherpingsvarianten).
Grasland Grondsoort 2006 2009AT-10 2015AT-20 2015Nstreng
N uit dierlijke mest; bedrijven met derogatie Alle 250 250 250 250
N uit dierlijke mest; bedrijven zonder derogatie Alle 170 170 170 170
N-gebruiksnorm Alle norm
2006 norm 2009 norm 2009 2009-30%norm
P-gebruiksnorm uit dierlijke mest Alle 110 95 90 90
P-norm totaal Alle 110 95 90 90
Snijmaïs Grondsoort 2006 2009AT-10 2015AT-20 2015Nstreng
N uit dierlijke mest; bedrijven met derogatie Alle 250 250 250 250
N uit dierlijke mest; bedrijven zonder derogatie Alle 170 170 170 170
N-gebruiksnorm Alle norm
2006 norm 2009 norm 2009 2009-30%norm
P-gebruiksnorm uit dierlijke mest Alle 85 80 60 60
P-norm totaal Alle 95 80 60 60
AT-gewassen Grondsoort 2006 2009AT-10 2015AT-20 2015Nstreng
N uit dierlijke mest Alle 170 170 170 170
N-gebruiksnorm; uitspoelingsgevoelige gewassen Zand
Löss norm 2006 2006-10% norm 2006-20% norm norm 2009-30%
N-gebruiksnorm; niet-uitspoelingsgevoelige
gewassen ZandLöss norm 2006 norm 2007 norm 2007 2007-30%norm
N-gebruiksnorm Klei norm 2
006 norm 2009 norm 2009 2009-30%norm
P-gebruiksnorm uit dierlijke mest Alle 85 80 60 60
Uitgangspunten en werkwijze van de modelberekeningen
De volgende uitgangspunten zijn gehanteerd:
De derogatie van 250 kg/ha stikstof uit dierlijke mest voor bedrijven met 70% gras geldt voor •
onbepaalde tijd.
De forfaitaire werkingscoëfficiënten van dierlijke mest blijven na 2009 ongewijzigd. •
De gebruiksnormen voor stikstof en fosfaat worden geheel opgevuld om het effect van deze •
gebruiksnormen volledig in beeld te brengen.
Er is geen rekening gehouden met de mogelijkheid van een hogere fosfaat kunstmestgift bij •
gronden die een lage P-toestand hebben of die fosfaatfixerend zijn.
Er is geen rekening gehouden met veranderingen in de hoeveelheid neerslag en de verdeling •
daarvan binnen het jaar: de klimaatkenmerken van de periode 1986-2000 blijven ook in de toekomst gelden.
Er treden geen veranderingen op in het landgebruik: het totale areaal landbouwgrond blijft •
gelijk, evenals de arealen van de gewassen.
Als vanggewas na maïs op zand- en lössgrond is uitgegaan van winterrogge met ingang van •
2006.
2.4 Beoordeling van milieugevolgen
Om te kunnen beoordelen of de uitkomsten aan de doelstellingen beantwoorden, moet worden vastgesteld welke doelstellingen het mestbeleid heeft.
Waarvoor zijn doelstellingen geformuleerd?
De volgende doelstellingen worden onderscheiden:
evenwichtsbemesting voor fosfaat in 2015, waarbij het onvermijdelijk verlies voorlopig op •
een waarde kleiner dan 5 kg/ha P2O5 is gesteld;
een nitraatconcentratie in de bovenste meter van het grondwater van maximaal 50 mg/l NO
• 3;
de stikstof- en fosforconcentraties in oppervlaktewater dat voornamelijk door de landbouw •
wordt beïnvloed, moeten voldoen aan de voorlopige/indicatieve GEP-waarden in mg/l stik-stof (N) en in mg/l fosfor (P).
De wijze waarop aan de doelstelling voor nitraat in grondwater (doel 2) getoetst moet worden, is niet eenduidig geformuleerd. In verband daarmee is het geldigheidsgebied van de doelstelling voor deze studie als volgt operationeel gemaakt:
geldig voor alle landbouwgrond ongeacht de bodemgesteldheid; •
geldig voor de zand- en lössgronden; •
geldig voor regio’s met voornamelijk zandgronden: hiervoor zijn de grondwaterlichamen •
gehanteerd zoals deze zijn gedefinieerd voor de Kaderrichtlijn Water. In Bijlage 3 is het geldigheidsgebied van de nitraatdoelstelling nader toegelicht.
Voor de Kaderrichtlijn Water staan de ecologische doelstellingen voorop en zijn concentraties aan nutriënten een van de voorwaarden hiervoor. Voor sterk veranderde en kunstmatige wateren (95% van de wateren in Nederland behoort hiertoe) gelden ecologische doelstellingen die behoren bij een Goed Ecologisch Potentieel (GEP). In deze studie worden indicatieve waarden voor de daarbij behorende nutriëntenconcentraties gehanteerd.
Hoe wordt beoordeeld of aan de gestelde milieudoelen is voldaan?
In het voorliggende rapport wordt op twee manieren aan de doelstellingen getoetst.
1. Tijd- of periodevergelijking.
Dit is een vergelijking van de waarde van een grootheid in de toekomst met de waarde in een historische periode (bijvoorbeeld het gemiddelde van de periode 2010 tot en met 2015 vergelij-ken met het gemiddelde van de periode 2000 tot en met 2005, of korter, bijvoorbeeld 2003 tot en met 2005. Hierbij zijn nog twee wijzen van aanpak mogelijk, namelijk:
a. met variabel weer (subvariant is het 5 jaars voortschrijdend gemiddelde); b. met constant weer.
Beide methoden zijn, waar zinvol, gebruikt in deze rapportage. De methode met constant weer geeft een indruk van naijling van het bodemsysteem.
2. Variantvergelijking.
Dit is een methode waarbij twee of meer varianten onderling worden vergeleken, waarbij dezelfde periode wordt genomen;
a. met variabel weer (subvariant is het 5-jaars voortschrijdend gemiddelde); b. met constant weer.
Tabel 2.4 geeft een overzicht van de doelstellingen en van de wijze waarop hieraan wordt getoetst.
Weerjaren
Uit metingen en uit eerdere modelberekeningen blijkt dat meteorologische condities in een bepaald jaar een groot effect hebben op onder meer de afvoer van nutriënten met de gewasoogst, de nitraatconcentraties in het grondwater en op de af- en uitspoeling van nutriënten naar het oppervlaktewater.
Omdat het niet bekend is welke weerscondities zich in de toekomst zullen voordoen (bijvoor-beeld wat betreft de hoeveelheid neerslag en de opeenvolging van droge en natte jaren), is uitge-gaan van weersomstandigheden zoals die zich in het recente verleden hebben voorgedaan. Voor dit doel zijn er reeksen van historische weerjaren samengesteld en doorgerekend (zie Bijlage 4 voor nadere toelichting).
Voor de tijdvergelijking is het van belang perioden te vergelijken met hetzelfde neerslagover-schot. In deze rapportage is dit zoveel mogelijk gedaan. Omdat voor een aantal aspecten ook de periode direct voorafgaand aan de verkenningsperiode van belang is (de jaren tot en met 2005) is ook de periode 2003 t/m 2005 in de vergelijking betrokken.
Tabel 2.4 Milieudoelen en wijze van beoordelen van berekeningsuitkomsten.
Doel Wijze van beoordelen Weer
Evenwichtsbemesting fosfaat Variantvergelijking Variabel weer
Nitraat in grondwater Tijd- en variantvergelijking Variabel weer/Constant weer
Emissie van N en P naar oppervlaktewater Variant- en tijdvergelijking Variabel weer
Behalve een variabele weerjaarreeks is ook een weerjaarreeks met constant weer doorgerekend, waarbij de meteorologische omstandigheden van één weerjaar, namelijk 1985, zijn herhaald. Voor de afvoer van het neerslagoverschot naar het oppervlaktewater blijkt 1985 een redelijk gemiddeld weerjaar te zijn. In Bijlage 4 is een nadere analyse van het weerjaar 1985 gegeven. Bovendien is 1985 het referentiejaar voor de in 1987 gemaakte afspraken over emissiereductie van nutriënten naar het oppervlaktewater in het kader van het Rijnactieprogramma (RAP) en het Noordzeeactieprogramma (NAP).
3. Het gebruikte modelinstrumentarium
De milieugevolgen van de gebruiksnormen voor stikstof en fosfaat zijn verkend met behulp van het modelinstrumentarium STONE. STONE staat voor Samen Te Ontwikkelen Nutriënten Emis-siemodel. Voor nadere toelichting op het instrumentarium wordt verwezen naar Beusen et al. (2004), Overbeek et al. (2000) en Wolf et al. (2003).
STONE is ontwikkeld om op nationale schaal effecten van mestbeleid (rekenvarianten van dierlijke mest- en kunstmestgiften) zichtbaar te maken voor verschillende combinaties aan bodemgebruik, grondsoort en hydrologische omstandigheden. Hiervoor is Nederland opgedeeld in 6405 ruimtelijke eenheden of plots. Elke plot kan beschouwd worden als een unieke eenheid die volledig homogeen is wat betreft hydrologie, bodemtype en bodemgebruiksvorm. De dikte van het bodemprofiel in de modelsimulaties bedraagt 13 meter. De grootte van de plots varieert van 25 tot circa 21.500 ha (met een mediaanwaarde van 288 ha). Plots bestaan meestal niet uit één aaneengesloten gebied.
Van iedere plot wordt de water- en nutriëntenbalans en de emissie naar grond- en oppervlakte-water berekend.
3.1 Modelschematisatie en modelinvoer
Het landgebruik in STONE is gebaseerd op LGN 3+ met opnamen tussen 1995 en 1999 (De Wit et al., 1999). In STONE wordt met de volgende arealen landbouwgrond gerekend. Deze blijven in de berekeningen ongewijzigd (Tabel 3.1).
Het STONE-instrumentarium bestaat uit een aantal afzonderlijke modelcomponenten. Het ANIMO-model berekent de af- en uitspoeling naar grond- en oppervlaktewater. Voor toepassing van ANIMO binnen STONE is informatie van data en van andere modellen nodig.
De structuur van STONE met aanleverende modellen en databestanden is weergegeven in Figuur 3.1.
De hydrologische modelberekeningen (neerslag en verdamping) gebeuren met de gekoppelde modellen SWAP (topsysteem) en NAGROM (diep grondwater) en vinden buiten STONE plaats
Tabel 3.1 Arealen landbouwgrond die in STONE worden onderscheiden (1000 ha).
Zand Klei Veen 1 Löss Totaal
Bouwland 234 463 35 14 746
Gras 430 318 227 10 984
Maïs 177 33 9 3 221
Totaal 841 814 271 27 1952
1 Bij de beoordeling van de resultaten voor nitraat in grondwater van de zandgebieden is de combinatie bouwland/maïs op veen
(38.000 ha) buiten beschouwing gelaten . Deze combinatie berust op een grotendeels foutieve schematisatie: het zijn voormalige veengronden. In belangrijke mate kunnen deze bouwland- en maisgronden aan zandgronden worden toegevoegd. Een eerste indruk is dat dit tot een geringe verlaging van de nitraatconcentraties voor het zandgebied leidt (circa 1-2 mg/l).
(Van Bakel et al., 2008). Er is geen terugkoppeling als, bijvoorbeeld door een afnemende N-gift, de gewasproductie en daarmee de gewasverdamping terugloopt.
De mestgiften zijn berekend met het MAM-modelinstrumentarium van het LEI voor de periode 1986 tot en met 2005 en met MAMBO-model voor de jaren 2006 en daarna. Deze uitkom-sten worden na conversie (in verband met de ruimtelijke schematisatie), direct als invoer voor STONE gebruikt. Het model MAMBO is de opvolger van het MAM-model (Vrolijk et al., 2008).
De mestgiften uit MAM/MAMBO worden per gewas-bodemcombinatie aangeleverd in kilo-grammen mest, stikstof en fosfaat. Er worden 31 verschillende mestregio’s onderscheiden. De mestgiften (in kilogram) worden per gewas-bodemcombinatie per regio geconverteerd naar giften in kilogram per hectare op de STONE-plots. De mestgift wordt zo goed mogelijk doorge-geven, maar door verschil in schematisatie tussen de regio’s en de STONE-plots, kan de totale mestgift uitgedrukt in kilogram maximaal circa 5% per mestgebied afwijken van de gegevens zoals die door LEI worden aangeleverd. Binnen STONE worden drie groepen landbouwgewas-sen gehanteerd namelijk gras, maïs en bouwland.
3.2 Modelversie en modelaanpassingen
In de voorliggende studie is gerekend met STONE versie 2.3. Deze wijkt op een aantal onderde-len af van de versie (STONE 2.2) waarmee een verkenning van de milieugevolgen van varianten van gebruiksnormen is doorgerekend (Willems et al., 2005). Uit deze studie vloeide een aantal aanbevelingen voort die, tezamen met al eerder geformuleerde verbeterpunten van het STONE-instrumentarium, nader zijn uitgewerkt.
Figuur 3.1 Schematische weergave van het STONE-instrumentarium (blauwe gebied) met aanleve-rende modellen (groen) en databestanden (oranje)
Ook is rekening gehouden met een aantal aanbevelingen van de CDM-werkgroep harmonisatie modellen (Velthof & Grinsven eds., 2006).
Het concept van STONE is in principe ongewijzigd gebleven, wel hebben aanpassingen plaats-gehad wat betreft de modelinvoer namelijk de hydrologie (SWAP/NAGROM) en de mestgift (MAM/ MAMBO). Voorts zijn wijzigingen doorgevoerd op gebied van de schematisatie. Om te kunnen omgaan met de stikstofgebruiksnormen voor de afzonderlijke akker- en tuinbouwsen is het aantal bouwlandgewastuinbouwsen van drie uitgebreid naar zestien gewastuinbouwsen en zes gewas-groepen. De stikstofvraag van gras en maïs wordt bepaald door QUADMOD; de vraag van akker-en tuinbouwgewassen door MEBOT. Verder is de instelling van een aantal parameters in ANIMO/QUADMOD gewijzigd, al dan niet na kalibratie aan veldgegevens.
De belangrijkste aanpassingen worden kort toegelicht in Bijlage 1. Groenendijk et al. (2008) geven een uitgebreide toelichting op de doorgevoerde aanpassingen en hun effecten op de modeluitkomsten.
3.3 Modeltoetsing
De uitkomsten van de gekalibreerde STONE-versie 2.3 zijn zoveel mogelijk getoetst aan metin-gen. Het betreft metingen van nitraat in grondwater, drainwater en bodemvocht van respectie-velijk zand-, klei- en lössgronden. Aan klei- en lössgronden was tot op heden weinig aandacht besteed bij de toetsing van STONE.
Daarnaast zijn voor het zandgebied de berekende fosforconcentraties ook vergeleken met metin-gen van het bovenste grondwater.
Wat betreft nitraat zijn de volgende vergelijkingen uitgevoerd: grondwatermetingen in de zandgebieden: 1992-2006; •
grondwatermetingen in de veengebieden: 2001-2006; •
drainwatermetingen in de kleigebieden in de winterperiode: 1997-2005; •
bodemvochtmetingen in het lössgebied van Zuid-Limburg: 2002-2006. •
De gedetailleerde en grafische weergave van de metingen en van de modeluitkomsten is gegeven in Bijlage 9.
Nitraat in grondwater zandgronden
Voor het gehele zandgebied geldt dat met STONE berekende concentraties lager liggen dan uit de waarden van het Landelijk Meetnet Effecten Mestbeleid (LMM) blijkt. Hierbij zijn twee kanttekeningen te maken.
Allereerst is STONE gekalibreerd aan een belangrijk deel van de LMM-metingen, namelijk melkveebedrijven op zand. Voor deze dataset zijn de STONE-resultaten vergelijkbaar met de LMM-metingen.
In de tweede plaats moet gerealiseerd worden dat de LMM-steekproef voor het zandgebied weliswaar representatief is voor een belangrijk deel van de landbouwbedrijven op zandgrond, variërend van 65% in 1992-1995 (Fraters et al., 1997) tot circa 80% in 2003 (Fraters pers.
meded.), maar dat de representativiteit van de combinatie landbouw-bodemtype-grondwater-klasse minder is. In STONE is feitelijk alle landbouw op zand vertegenwoordigd, maar dan op gewasniveau en niet op bedrijfsniveau. Zo kan bijvoorbeeld de verdeling van de gewassen over de onderscheiden Gt-klassen verschillen. Dat houdt in dat verschillen tussen jaargemiddelde concentraties op basis van metingen en modelberekeningen niet eenduidig verklaard kunnen worden.
In de derde plaats is een vergelijking tussen STONE en LMM moeilijk uit te voeren, omdat van de LMM-metingen niet geheel zeker is op welke grondsoort en op welke grondwatertrap ze betrekking hebben. Deze gegevens zijn voor de meetpunten afgelezen van kaarten die een bepaalde onzuiverheid bezitten.
Gemiddeld over de hele periode is het verschil tussen STONE en LMM 26 mg/l (20%), waarbij de STONE-concentraties in 9 van de 13 jaar hoger zijn dan de gemiddelde concentraties van LMM. Tussen 1998 en 2004 zijn de waarden zeer goed vergelijkbaar. Voor en na die periode zijn de verschillen groter.
Vergeleken met de totale LMM dataset lijkt STONE de nitraatconcentratie eerder te overschat-ten dan te onderschatoverschat-ten. Dat is opvallend omdat na de kalibratie aan de LMM-metingen van melkveebedrijven op zand bleek dat de met STONE berekende concentraties in het lagere concentratiebereik van de bandbreedte waren gelegen (zie Bijlage 1).
De met STONE 2.3 berekende nitraatconcentraties berekend met constant weer (weerjaar 1985) zijn ook vergeleken met de weer- en steekproef gecorrigeerde LMM-waarden (Hooijboer et al., 2008). Hieruit blijkt dat de berekende concentraties zeer goed overeenkomen met de gecorri-geerde meetdata.
Het verschil tussen de met constant weer berekende nitraatconcentraties en de gecorrigeerde LMM-gegevens bedraagt gemiddeld 4 mg/l (4%). Er is geen sprake van een systematische afwijking. In zeven van de dertien jaar is de met STONE berekende concentratie hoger, in vier van de dertien jaar is deze lager dan LMM en in twee jaar zijn de concentraties gelijk.
Nitraat in grondwater veengronden
Nitraatconcentraties in veengrond zijn laag (meestal lager dan 5 mg/l) en de uitkomsten van STONE zijn vergelijkbaar met de uitkomst van de metingen, met uitzondering van het jaar 2004, waarin de metingen een ‘uitschieter’ te zien geven (gemiddelde waarde 16 mg/l). Gemiddeld over de periode van vijf jaar is het verschil 1,3 mg/l.
Nitraat in drainwater kleigronden
Uit de vergelijking blijkt dat de STONE-concentraties, op een vergelijkbare diepte als waar de drains volgens de LMM-metingen zijn gesitueerd, iets lager zijn. Het verschil bedraagt gemid-deld 8,6 mg/l (15%). De stikstofconcentratie in drainwater van kleigronden lijkt onderschat te worden.
Nitraat in bodemvocht lössgronden
De nieuwe STONE-versie (2.3) leidt tot aanmerkelijk lagere nitraatconcentraties dan modelver-sie 2.2. De concentraties zijn bovendien veel lager dan die welke in het meetnet van de provincie Limburg en in het LMM worden gemeten (Bijlage 9). Als extra moeilijkheid doet zich daarbij voor dat niet duidelijk is met welke metingen de modeluitkomsten vergeleken moeten worden
omdat tussen beide meetprogramma’s c.q. meetnetten ook verschillen bestaan. In elk geval is STONE (versie 2.3) voor lössgronden als niet plausibel te beschouwen.
Fosfor in grondwater zandgronden
Wanneer de gemeten en berekende totaal-fosforconcentraties in het bovenste grondwater van zandgronden worden vergeleken, dan blijkt het niveau van de concentraties in de meeste jaren goed overeen te komen (Bijlage 9). Zowel uit de metingen als uit de berekeningen blijkt het ontbreken van een duidelijke trend. De gemiddelde concentratie ligt in het bereik van 0,10-0,20 mg/l.
Oppervlaktewater
Voor het oppervlaktewater is geen toetsing aan metingen uitgevoerd. Dat is ook niet goed mogelijk omdat met STONE vrachten naar het oppervlaktewater worden berekend en niet de concentraties in het oppervlaktewater. Door deze vrachten te delen door de waterafvoer kan een concentratie worden berekend, doch dit is de concentratie in het water dat toestroomt naar het oppervlaktewater. Het verschil tussen de concentratie in het toestromende water en het water dat wordt bemonsterd bij een meetpunt in het oppervlaktewater wordt door een groot aantal facto-ren bepaald waarvan de retentie (het vastleggen in waterbodem, denitrificatie in de slootwand en waterbodem van sloten etc.) een belangrijk aspect is. In het geval er onafhankelijk bepaalde retenties beschikbaar zijn, kan de toetsing worden uitgevoerd. Echter, deze zijn niet beschikbaar. In dit rapport is daarom het verschil tussen berekende concentratie en meetresultaten in de CIW-Limno-dataset gebruikt om te komen tot een prognose van de waterkwaliteit in de toekomst (Bijlage 10). Door het gebruik van de data in de rekenmethode zelf, vervalt de moge-lijkheid om aan deze dataset te toetsen.
4. Ontwikkeling van de mestgift
4.1 Inleiding
In dit hoofdstuk wordt eerst toegelicht hoe de dierlijke mestgift en de kunstmestgift worden berekend. Voor de historie (jaren 1986 tot en met 2005) wordt gerekend met gerealiseerde bemestingen. Voor de verkenning (jaren 2006 en later) worden de doorgerekende mestgiften per rekenvariant beschreven, waarbij gegevens over het eerste jaar waarvoor de variant geldt (2006, 2009 of 2015) als maatgevend zijn beschouwd. Voorts wordt aandacht gegeven aan de overgang van 2005 naar 2006.
4.2 Berekening van de dierlijke mestgift
Bij de berekening van de mestgift werd (in MAM; Groenwold et al., 2002) en wordt thans in het model MAMBO (Vrolijk et al.,2008) de gift van mineralen uit dierlijke mest op de bodem als volgt bepaald:
Mestproductie •
Op basis van de dieraantallen (uit de landbouwtelling) en de excretiecijfers van de Werkgroep Uniformering Mest- en Mineralencijfers (WUM) wordt de productie van mest berekend, onder-verdeeld naar plaats (staltype of weide) en mestsoort. Voor prognoses worden inschattingen gemaakt van de ontwikkeling van dieraantallen en van arealen landbouwgewassen.
Aanwending bedrijfseigen mest •
Op basis van het aanwezige landbouwareaal, de gewassen die daarop verbouwd worden, en de toedieningsnormen (gebruiksnormen) wordt berekend hoeveel van de geproduceerde mest maxi-maal geplaatst kan worden op het eigen bedrijf.
Ruimte voor bedrijfsvreemde mest •
Het mesttekort of -overschot wordt bepaald door de vergelijking van de mestproductie met de afzetruimte. Een overschot wordt geminimaliseerd door vast te stellen welke mestsoorten om economische redenen het best op eigen bedrijf kunnen worden geplaatst. Indien er nog ruimte is voor bedrijfsvreemde mest, wordt de maximale plaatsing daarvan berekend op basis van accep-tatiegraden voor dierlijke meststoffen.
Mesttransport, -verwerking en -export •
Op basis van de bedrijfsoverschotten, de maximale afzetruimte voor bedrijfsvreemde mest en de mogelijkheden voor verwerking en export, worden het transport (binnen en buiten de regio), de verwerking en de export van mest berekend. Deze berekening vindt plaats door het minimali-seren van de totale distributiekosten (via lineaire programmering). De distributiekosten bestaan uit de kosten voor transport, opslag, aanwending, verwerking en export van mest verminderd met de opbrengst van de afgezette mest of van producten van mestverwerking (bijvoorbeeld mestkorrels).
Aanwending van bedrijfsvreemde dierlijke mest •
Na het berekenen van de meststromen, kunnen de emissies van ammoniak en de belasting van de bodem met mineralen bepaald worden. De ammoniakemissies worden bepaald op basis van emissiefactoren bij de productie (in stal en weide), bij opslag en bij verwerking en aanwen-ding van mest. De belasting van de bodem door mineralen uit dierlijke mest is de som van de bedrijfseigen mest en de bedrijfsvreemde mest. Een nadere beschrijving van de uitgangspunten van de mestberekeningen is vastgelegd in Bijlage 2.
4.3 Gewascompensatie en berekening van de kunstmestgift
De hoeveelheid stikstof en fosfaatkunstmest die berekend wordt, is het verschil tussen de toege-diende werkzame hoeveelheid stikstof en fosfaat uit dierlijke mest, gebaseerd op de forfaitaire werkingscoëfficiënten en de fosfaat- en stikstofgebruiksnormen (of varianten daarvan). De gebruiksnormen van de Meststoffenwet gelden per gewas maar op bedrijfsniveau. De wetge-ving laat toe dat op bepaalde gewassen meer wordt bemest dan de gebruiksnorm, mits dat op bedrijfsniveau maar gecompenseerd wordt door op andere gewassen minder te bemesten dan de gebruiksnorm. Bij de berekening van de dierlijke mestgift is met een dergelijke gewascompen-satie rekening gehouden. In alle gewas-regiocombinaties waar de acceptatiegraad voor dierlijke mest hoger is dan 100%, wordt er op het desbetreffende gewas en die regio meer fosfaat en/of stikstof bemest dan de gebruiksnorm voor het betreffende gewas. Er zijn in de betreffende regio echter andere gewassen waarop minder dierlijke mest wordt gegeven dan de gebruiksnorm. Figuur 4.1 geeft een voorbeeld van een dergelijke bemesting in een regio met 10 gewassen. Op een aantal gewassen (3, 4, 9 en 10) wordt meer dierlijke mest gegeven dan de fosfaat-gebruiksnorm maar op de andere gewassen minder. Als op de gewassen 1, 2, 5, 6, 7 en 8 de fosfaatgebruiksnorm zou worden opgevuld met kunstmest, dan wordt er in zo’n regio meer bemest dan de fosfaatgebruiksnorm, omdat op de andere gewassen de fosfaatgebruiksnorm immers al met dierlijke mest wordt overschreden. Bij de berekening van de kunstmestgift wordt
Figuur 4.1. Voorbeeld van de hoeveelheid fosfaat uit dierlijke mest waarmee wordt bemest in verge-lijking met de fosfaatgebruiksnorm
Bemesting per gewas
gewas P2O5 (kg/ha) 120 100 80 60 40 20 0 mestgift gebruiksnorm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
hiermee rekening gehouden door de kunstmestgift te vermenigvuldigen met een factor van de overbemesting door fosfaat uit dierlijke mest. Stel de totale kunstmestgift bij aanvulling tot de norm is 100 en de hoeveelheid dierlijke mest die boven de norm wordt bemest is 10, dan is de kunstmestfactor 0,9. Dat houdt in dat alle kunstmestgiften die per gewas berekend worden met 0,9 worden vermenigvuldigd. In de praktijk gebeurt deze compensatie tussen gewassen op bedrijfsniveau. In MAMBO vindt de berekening van de kunstmestgiften echter op gemeenteni-veau plaats. De gemeente is het laagste schaalnigemeenteni-veau waarop de compensatie kan plaatsvinden. Door deze manier van rekenen wordt voorkomen dat in bepaalde gebieden, waar veel akker- en tuinbouwgewassen voorkomen met een hoge acceptatiegraad, op het totale akker- en tuinbouw-areaal meer mest gegeven wordt dan de norm. Dat wordt dan gecompenseerd door op snijmaïs en grasland minder te bemesten dan de norm. Dit verschijnsel zal vooral voorkomen op de akker- en tuinbouwgewassen in de zuidelijke en centrale concentratiegebieden. Omdat de grond-soort daar in hoofdzaak zand is, zal dat vooral te zien zijn op de akker- en tuinbouwgewassen in de zandgebieden.
4.4 Stikstof- en fosfaatgiften
Stikstofbemesting per rekenvariantDe stikstofgiften waarmee is gerekend bij de varianten 2006 (referentie), 2009AT-10 en beide 2015-varianten zijn weergegeven in Tabel 4.1. Het betreft de totale stikstofgift.
De stikstofgiften van de varianten 2009AT-10 en 2015AT-20 verschillen het meest bij maïs en bouwland op zand. Het totale effect op zand is echter beperkt. De variant 2015Nstreng leidt tot ruwweg een 30-35% lagere totaal-stikstofgift ten opzichte van 2006.
Tabel 4.1 Stikstofgiften per rekenvariant(kg/ha N).
Variant Ref 2006 2009AT-10 % afname
tov 2006 2015AT-20 % afnametov 2006 2015Nstreng % afnametov 2006
Zichtjaar 2006 2009 2015 2015 Gras zand 411 359 13 360 12 277 33 Maïs zand 260 226 13 219 16 177 32 Bouwl. zand 231 193 16 187 19 158 32 Gras klei 470 412 12 412 12 318 32 Maïs klei 294 245 17 234 20 183 38 Bouwl. klei 244 205 16 208 15 152 38 Gras veen 424 373 12 371 13 299 29 Zand totaal 329 285 13 282 14 223 32 Löss totaal 292 257 12 251 14 199 32 Klei totaal 334 287 14 289 13 218 35
Voor stikstof zijn voor zandgrond de giften behorend bij de variant 2009AT-10 grafisch weer-gegeven (Figuur 4.2). Bij bouwland op zand is goed te zien dat de gebruiksnorm van 2006 een verruiming betekent ten opzichte van de voorgaande jaren. Verder kan worden afgeleid dat bij grasland op zandgrond de verwachte N-aanvoer via dierlijke mest gemiddeld lager is dan 250 kg/ha ligt (hoogte van de derogatie). Dit komt omdat er ook extensief grasland is. Ook voor
Figuur 4.2 Stikstofgiften behorende bij de rekenvariant 2009 AT-10 voor grasland, maïs en bouw-land op zandgrond. Tot en met 2005 gebaseerd op de gerealiseerde bemesting. Voor 2006 en later is gerekend met de maximale gift.
gras_zand_2009AT-10 800 700 600 500 400 N (kg/ha) 300 200 100 0 1980 DM KM totaal 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 mais_zand_2009AT-10 800 700 600 500 400 N (kg/ha) 300 200 100 0 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 bouwland_zand_2009AT-10 800 700 600 500 400 N (kg/ha) 300 200 100 0 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020
bouwland wordt de maximale gift van 170 kg/ha lang niet overal gegeven: gemiddeld ligt de stikstofgift net boven de 100 kg/ha.
Fosfaatbemesting per rekenvariant
De fosfaatgiften waarmee is gerekend bij de varianten 2006 (referentie), 2009AT-10 en beide 2015-varianten zijn weergegeven in Tabel 4.2. Het betreft de totale fosfaatgift. Tussen haakjes zijn de gebruiksnormen vermeld (voor 2009 en 2015 nog indicatief)
Voor gras op zand wordt berekend dat de gebruiksnorm niet wordt opgevuld. Voor de overige gewas-bodemcombinaties is van een overschrijding sprake.
Dat de stikstof- en fosfaatbemesting op gewasniveau hoger is dan de gebruiksnorm (zie Tabel 4.1 voor stikstof en Tabel 4.2 voor fosfaat) heeft als belangrijkste oorzaak dat de berekende bemesting met dierlijke mest niet gelijk is aan de wettelijke bemesting. Op basis van de nieuwe Meststoffenwet is de hoeveelheid mest die een dier officieel produceert gebaseerd op excretie-forfaits. Hoeveel er werkelijk aan dierlijke mest bemest wordt, is gebaseerd op de WUM-excre-tie van het jaar 2004 (Van Bruggen, 2006). Omdat de forfaits voor graasdieren lager zijn dan de WUM-excretie (deze zijn vastgesteld op 95% van de verwachte excretie) komt de bemesting uitgaande van de forfaits iets lager uit dan de berekende waarde.
Figuur 4.3 laat het verloop van de fosfaatgift zien van 1986 tot 2015, waarbij in 2015 even-wichtsbemesting moet zijn bereikt (rekenvariant 2015AT-20). Vooral bij bouwland op klei is te zien dat de gebruiksnorm van 2006 een verruiming betekent vergeleken met de fosfaatgift in voorgaande jaren. Pas op termijn is dat niet langer het geval.
Tabel 4.2 Fosfaatgiften per rekenvariant (kg/ha fosfaat). Tussen haakjes de (indicatieve) gebruiksnormen.
Variant Ref 2006 2009AT-10 2015AT-20 2015Nstreng
Zichtjaar 2006 2009 2015 2015 Gras zand 105 (110) 90 (95) 85 (90) 85 (90) Maïs zand 95 ( 95) 82 (80) 63 (60) 63 (60) Bouwland zand 102 ( 95) 86 (80) 66 (60) 65 (60) Gras klei 112 (110) 98 (95) 93 (90) 93 (90) Maïs klei 97 ( 95) 83 (80) 64 (60) 65 (60) Bouwland klei 98 ( 95) 82 (80) 62 (60) 62 (60) Gras veen 115 (110) 100(95) 95 (90) 95 (90) Zand totaal 102 87 75 75 Löss totaal 110 96 83 70 Klei totaal 104 88 74 74
Figuur 4.3 Fosfaatgiften behorende bij de rekenvariant 2015 AT-20 voor zandgrond (gras en maïs) en voor kleigrond (bouwland). Tot en met 2005 gebaseerd op de gerealiseerde bemesting. Voor 2006 en later is gerekend met de maximale gift.
gras_zand_2015AT-20 mais_zand_2015AT-20 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 bouwland_klei_2015AT-20 DM KM totaal 0 50 100 150 200 250 0 50 100 150 200 250
Fosfaat (kg/ha P2O5)
Fosfaat (kg/ha P2O5)
Fosfaat (kg/ha P2O5)
250 50 100 150 200 250 300 350 400 450
Overgang van 2005 naar 2006
Bij de overgang van het jaar 2005 naar het jaar 2006 speelt een viertal zaken een rol:
De bemestingsdruk wordt berekend met een nieuw rekenmodel. Tot en met 2005 is gerekend 1.
met MAM-uitkomsten. Voor 2006 en later is gerekend met het model MAMBO (Vrolijk et al., 2008);
Er is in 2006 een geheel nieuw systeem van regelgeving ingevoerd: de overgang van MINAS 2.
naar het gebruiksnormenstelsel;
Voor de referentievariant (2006) is gerekend met het volledig opvullen van de gebruiksnorm 3.
met kunstmest. Ook voor de andere rekenvarianten is dit gebeurd;
De minister van LNV heeft aangegeven dat hij het gebruik van dierlijke mest in de akker-4.
bouw wil stimuleren. Omdat de gehalten in de mest kunnen variëren is een handhavings-marge aangekondigd. Dat betekent dat een overschrijding van de gebruiksnormen in 2006, met maximaal 5 %, bij controle niet wordt beboet (LNV, 2006 brief van 20 juli 2006). Deze handhavingsmarge, die geldt voor alle bedrijven met grond, is volledig meegenomen in de berekeningen, maar alleen voor 2006. Voor latere jaren geldt deze verruiming niet.
Uit een oriënterende vergelijking van het oude en nieuwe model voor het jaar 2002 blijkt dat de berekende mestafzet volgens MAM goed overeenkomt met de berekende afzet volgens MAMBO. Het verschil is op landelijke schaal kleiner dan 1% (Vrolijk et al., 2008).
Het effect van de stelselwijziging in combinatie met normopvulling met kunstmest blijkt uit de Figuren 4.2 en 4.3 en is nader geïllustreerd met Tabel 4.3 en 4.4.
Behalve bij gras op zand leidt de gebruiksnorm voor alle bodem-gewascombinaties tot een hogere N-gift in 2006 ten opzichte van 2004 en 2005 (Tabel 4.3). Voor alle landbouw op zand is de stikstofgift van de referentievariant nagenoeg gelijk aan die van 2005. Dit komt door een lagere dierlijke mestgift die gecompenseerd wordt door een hogere kunstmestgift. Voor veen (gras) is de mestgift van 2006 12% hoger, bij klei 16% hoger dan in 2005.
Het blijkt dat de gebruiksnorm van 2006 voor bedrijven op klei en veen dus meer ruimte geeft dan zij in 2004/2005 nodig hadden.
Tabel 4.3 Stikstofgiften in 2006 (prognose) vergeleken met de gift van 2004 en 2005.
2004 2005 2006 2006 min 2005 Idem in % Gras zand 474 432 411 -21 -5% Maïs zand 243 245 260 15 6% Bouwland zand 189 193 231 38 20% Gras klei 406 391 470 79 20% Maïs klei 242 240 294 54 23% Bouwland klei 215 222 244 22 10% Gras veen 388 379 424 45 12% Zand totaal 346 326 329 3 1% Löss totaal 276 274 292 18 7% Klei totaal 291 289 334 45 16%
Voor fosfaat is het beeld in grote lijnen vergelijkbaar met dat van stikstof (Tabel 4.4). Bij gras op zand-, klei- en veengrond neemt de dierlijke mestgift af maar stijgt de kunstmestgift.
Bij maïs nemen zowel de dierlijke mestgift als de kunstmestgift af. Voor bouwland (zand en klei) nemen beide giften juist toe. Het totale beeld bij zand is een afname van 8% in 2006 ten opzichte van 2005. Bij löss, klei en in mindere mate veen, zijn de giften van 2006 hoger dan die van 2004/2005.
Ook hier krijgen bedrijven met akkerbouw op zand en bedrijven op klei en veen met de gebruiksnormen van 2006 meer ruimte dan zij in de jaren daarvoor nodig hadden.
Er zijn aanwijzingen dat de hier doorgerekende stikstof- en fosfaatgiften voor 2006 hoger zijn dan de praktijk in dat jaar realiseerde (Van den Ham et al., 2007). Dat betekent dat bedrijven dergelijke hoge gebruiksnormen blijkbaar niet allemaal nodig hadden. Of ook het opvullen tot de gebruiksnormen van 2009 en 2015 tot te hoge mestgiften leidt, is niet te zeggen. Met het beantwoorden van die vraag zou het terrein van de speculatie worden betreden.
De reden waarom in deze studie is opgevuld tot de gebruiksnorm komt omdat het doel was om na te gaan wat het effect is van varianten van gebruiksnormen en niet om te onderzoeken wat het effect is van de mate van opvulling van dergelijke varianten.
Bovendien ontbraken ten tijde van het uitvoeren van de berekeningen landelijke kunstmest-verbruikscijfers om de werkelijke kunstmestgiften van 2006 te kunnen meenemen in de berekeningen.
Tabel 4.4 Fosfaatgiften in 2006 (prognose) vergeleken met de gift van 2004 en 2005.
2004 2005 2006 2006 min 2005 Idem in % Gras zand 117 119 105 -14 -12% Maïs zand 116 124 95 -29 -23% Bouwland zand 79 87 102 15 17% Gras klei 98 100 112 12 12% Maïs klei 114 121 97 -24 -20% Bouwland klei 70 81 98 17 21% Gras veen 106 110 115 5 5% Zand totaal 107 111 102 -9 -8% Löss totaal 76 82 110 28 34% Klei totaal 83 90 104 14 16%
5. Resultaten modelberekeningen
5.1 Inleiding
In dit hoofdstuk worden de uitkomsten van de modelberekeningen gepresenteerd. In paragraaf 5.2 komen de nutriëntenoverschotten op de bodembalans van landbouwgrond aan bod. In paragraaf 5.3 worden de resultaten voor nitraat in grondwater besproken. De gevolgen voor het oppervlaktewater, zowel de belasting als de kwaliteit, worden behandeld in paragraaf 5.4.
5.2 Nutriëntenoverschotten van landbouwgronden
Onder het stikstofoverschot van de cultuurgrond wordt in dit rapport verstaan de aanvoer via meststoffen (na aftrek van de ammoniakemissie) en de depositie, verminderd met de afvoer via het geoogste gewas (de soil surface balance).
Voor fosfaat geldt dezelfde aanpak, alleen is geen depositie in rekening gebracht omdat deze verwaarloosbaar is.
Overige meststoffen als compost, zwarte grond e.d., en retourstromen zoals bietentarra zijn in de berekeningen buiten beschouwing gelaten.
Stikstofoverschot
De varianten 2009AT-10 en 2015AT-20 leiden tot een vergelijkbare afname van het N-overschot van de cultuurgrond (afname respectievelijk 19% en 21%). Alleen bij zandgrond is er een verschil, maar dat blijft beperkt tot 5 kg/ha (4%). De variant 2015Nstreng heeft als effect dat het N-overschot sterk terugloopt tot circa 80 kg/ha (40% afname ten opzichte van de referentie 2006; Tabel 5.1).
Tabel 5.1 Ontwikkeling van het stikstofoverschot bij de rekenvarianten. De afname is ten opzichte van de referentie 2006 (periode 2015-2030; in kg/ha.jaar als N; variabel weer)
ref 2006 2009AT-10 2015AT-20 2015Nstreng
N-overschot Zand 128 102 97 74 Klei 138 112 112 81 Veen 131 116 113 94 cultuurgrond tot. 132 108 105 79 afname in kg/ha Zand 26 31 54 Klei 26 26 57 Veen 16 18 38 cultuurgrond tot. 25 28 53 afname in % Zand 20 24 42 Klei 19 19 41 Veen 12 14 29 cultuurgrond tot. 19 21 40
Het verloop van het stikstofoverschot is weergegeven in Figuur 5.1. Om de grote jaarfluctuaties te onderdrukken is het 5-jaars voortschrijdend gemiddelde genomen.
Vergeleken met het N-overschot medio jaren ’80 zal als gevolg van de variant 2006 het N-over-schot na 2020 43% lager zijn. Bij de variant 2009AT-10 en 2015AT-20 is het overN-over-schot circa 55% lager. Dit betekent dat bij realisatie van de stikstofbemesting behorend bij de hier doorge-rekende variant 2009, het stikstofoverschot vanuit de bouwvoor zeker 50% lager zal zijn dan het niveau van midden jaren ’80.
Fosfaatoverschot
Het fosfaatoverschot is bij de variant 2015AT-20 met evenwichtsbemesting voor fosfaat in 2015 gemiddeld 2 kg/ha (Tabel 5.2). Dat is minder dan de waarde voor het ‘onvermijdelijk verlies’ waarvoor in het 3e Actieprogramma in het kader van de Nitraatrichtlijn (Tweede Kamer, 2005)
een indicatieve waarde van 5 kg/ha is gegeven. Bij een lagere stikstof-gebruiksnorm neemt het fosfaatoverschot volgens de berekeningen weer toe. Dit kan worden verklaard door een gerin-gere gewasafvoer bij een lagerin-gere stikstofgift.
De ontwikkeling van het fosfaatoverschot per rekenvariant (Tabel 5.2) laat zien dat er voor gras op veen bij de variant 2015AT-20 een negatief overschot is. De gewasafvoer is hoger dan de fosfaatgift.
Figuur 5.1 Ontwikkeling van het stikstofoverschot (kg/ha. jaar) bij de verschillende rekenvarianten (variabel weer; 5-jaars voortschrijdend gemiddelde).
N-overschot cultuurgrond 5 jr voortschr gem 1980 250 225 200 175 N (kg/ha) 150 125 100 75 50 25 0 1990 2000 2010 2020 2030 2040
Uit het verloop van het fosfaatoverschot van de Nederlandse landbouwgronden (Figuur 5.2) kan worden afgeleid dat als in 2015 evenwichtsbemesting wordt gerealiseerd het fosfaatoverschot met ongeveer 95% zal zijn afgenomen ten opzichte van 1986.
Tabel 5.2 Ontwikkeling van het fosfaatoverschot bij de rekenvarianten. De afname is ten opzichte van de referentie 2006 (periode 2015-2030; in kg/ha.jaar als P2O5; variabel weer)
Ref 2006 2009AT-10 2015AT-20 2015Nstreng
P2O5-overschot Zand 31 18 5 11 Klei 29 15 0 7 Veen 13 0 -6 0 cultuurgrond tot. 28 15 2 8 afname in kg/ha Zand 13 25 20 Klei 14 28 22 Veen 13 18 13 cultuurgrond tot. 13 26 20 afname in % Zand 42 83 65 Klei 48 99 77 Veen 103 146 101 cultuurgrond tot. 47 93 72
Figuur 5.2 Ontwikkeling van het fosfaatoverschot van de cultuurgrond (kg/ha. jaar) bij de verschil-lende rekenvarianten (variabel weer).
Fosfaatoverschot cultuurgrond
1980
Fosfaat (kg/ha P2O5)
100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1990 2000 2010 2020 2030 2040
Tabel 5.3 illustreert het tempo waarmee het fosfaatoverschot in de periode 1986-2005 is afge-nomen en geeft een prognose voor de periode tot 2015. In de periode 1986-1995 is het overschot jaarlijks gemiddeld met 3,8 kg/ha gedaald (3,3 volgens data van het Centraal Bureau voor de Statistiek (CBS)). In de daaropvolgende tien jaar lag het tempo wat lager: 3,4 kg/ha per jaar (2,9 kg/ha.jaar volgens CBS). Met het oog op de realisatie van evenwichtsbemesting in 2015 zal de gemiddelde afnamesnelheid in de jaren 2005-2015 nog 2,4 kg/ha per jaar moeten bedragen. Uitgaande van de CBS-gegevens zal de snelheid echter hoger moeten zijn dan in voorgaande tijdvakken is gerealiseerd, namelijk 3,9 kg/ha.jaar. Op grond van extrapolatie van de CBS-gege-vens naar 2005-2015 ligt er voor deze periode nog een aanzienlijke opgave.
Voor fosfaat is evenwichtsbemesting gedefinieerd als:
aanvoer via meststoffen = afvoer via gewasoogst + onvermijdelijk verlies
Onder onvermijdelijk verlies wordt verstaan de onomkeerbare (irreversibele) vastlegging in de bodem (o.a. in humusverbindingen) en uitspoeling uit de bouwvoor.
Aangezien het in dit rapport berekende overschot lager is dan het onvermijdelijk verlies van maximaal 5 kg per ha per jaar, zoals genoemd in het 3e Actieprogramma, kan geconcludeerd
worden dat met de indicatieve fosfaatgebruiksnormen van 2015 evenwichtsbemesting wordt bereikt.
Fosfaatoverschot en fosfaatophoping in de bodem
Wanneer het overschotniveau behorend bij de gebruiksnormen van 2006, uitgedrukt in kilo-gram per hectare per jaar, doorgetrokken wordt naar 2030 dan zou zich, als geen rekening wordt gehouden met afvoer naar het oppervlaktewater, in die periode in totaal nog 700 kg fosfaat per hectare cultuurgrond ophopen (Tabel 5.4). Bij zandgronden is het overschot het grootst, bij gras-land op veen het laagst en bij de variant 2015AT-20 zelfs negatief.
Bij de variant met evenwichtsbemesting (2015AT-20) is het cumulatieve fosfaatoverschot van de cultuurgrond 159 kg/ha. De variant 2015Nstreng, die ook uitgaat van evenwichtsbemesting voor fosfaat maar met veel lagere stikstofgebruiksnormen rekent, leidt tot een groter overschot namelijk 264 kg/ha. Dit komt omdat door de lagere N-gift de gewasafvoer van fosfaat kleiner is. Stikstof stuurt in belangrijke mate de gewasproductie (productie van droge stof) en deze is voor veel gewassen sterk bepalend voor de fosfaatafvoer met het geoogste gewas (Ehlert et al., 2006).
Tabel 5.3 Snelheid waarmee het fosfaatoverschot vanaf 1986-2005 is afgenomen en waarmee het overschot naar verwachting tot 2015 nog zal moeten afnemen om evenwichts-bemesting te realiseren. Tussen haakjes de waarden uitgaande van CSB-gegevens (kg/ha. jaar)
Tijdvak Gemiddelde snelheid van afname van het fosfaatoverschot (kg/ha.jaar)
1986-1995 3,8 (3,3)
1995-2005 3,4 (2,9)
